一种用于筒灯配光的凸透镜制造技术

本实用新型专利技术涉及的一种用于筒灯配光的凸透镜，包括入射折射曲面和出射折射曲，入射折射曲面为内凹型，入射折射曲面为椭圆面的一部分，其位于凸透镜的底部；出射折射曲面为外凸型，出射折射面为抛物面的一部分，其位于凸透镜的顶部；在凸透镜的底部外圈有一固定环。本实用新型专利技术目的在于提供一种效率高、成本低、具有筒灯配光方式的凸透镜，其可以在实现一个透镜对多个小功率LED光源的配光，且可以适用于COB光源，具有比较强的通用性，方便产品更新换代；其在配和多颗LED光源使用时，在光源集中焊接的情况下，该凸透镜可以尽量的减少材料使用量，降低灯具成本；其相对于扩散板可以比较精确的控制配光曲线，可以提高整灯的灯具效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及照明
，特别是一种用于LED筒灯配光的透镜。
技术介绍
目前的LED筒灯一般应用于基础照明，所以其照射的范围比较大，所以配光角度也比较大，所以大部分的筒灯都采用在灯具的出光口加一块扩散板，以达到大范围均匀照明的目的，且筒灯一般采用多颗中小功率的LED作为光源，如果对每一颗LED光源都配一个透镜进行配光，将需要多颗小透镜组成透镜模组，这样无疑会增加成本。所以，目前的LED筒灯采用扩散板对光源进行二次配光似乎成为最优方案。但是，采用扩散板进行配光却有下面几点缺陷:一为了达到均匀照明和降低光源亮度的目的，扩散板的雾度一般都比较大，但这使得扩散板的透光率都非常低，所以造成整灯的灯具效率偏低，为了弥补这一缺陷，有的筒灯会采用反光纸，以提高灯具效率，但这样会增加整个灯具的成本。二因扩散板内加了扩散剂的原因，光线经过扩散板后，会往各个方向进行扩散，形成漫透射，光线出射的方向往各个方向都有，所以在大角度方向，从扩散板漫透射出来的光也会比较大，所以在实际的照明应用中，在大角度的方向会造成眩光。如图1所示，为一般采用扩散板的筒灯的配光曲线，可以看出大角度方向的光强比较强。部分筒灯为了消除眩光，而增加一个遮光的结构，虽然可以达到防眩光的目的，却降低了光通量。三虽然采用扩散板后，用一块扩散板就可以实现对多颗LED光源进行配光的目的，避免了采用多颗小透镜组成的透镜模组的高成本方案。虽然在小口径的筒灯中，一块扩散板的价格不高。但随着筒灯尺寸的加大，出光口的半径也增大，所需要的扩散板的尺寸也增大，扩散板的成本也随之提高。四采用扩散板，虽然可以达到均匀照明的目的，但扩散板无法对光线进行精确控制，所形成的配光却不一定是效率最高，最优化的配光方式。，从以上分析可以看出，目前LED筒灯采用扩散板进行配光虽然应用的非常广泛，但仍然有不少的缺陷和有待提高的地方。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术所存在的不足，针对目前LED筒灯采用扩散板进行配光，而造成灯具效率偏低，在大角度方向无法消除眩光的，对配光无法精确控制等缺陷，提供一种效率高、成本低、具有筒灯配光方式的凸透镜。为了解决上述技术问题，本技术是通过以下技术方案实现的:一种用于筒灯配光的凸透镜，包括入射折射曲面、出射折射曲面，其特征在于:所述入射折射曲面为内凹型，入射折射曲面为椭圆面的一部分，其位于所述凸透镜的底部；所述出射折射曲面为外凸型，出射折射面为抛物面的一部分，其位于所述凸透镜的顶部；入射折射曲面与出射折射面之间形成一中间厚边缘薄的凸透镜体。以凸透镜纵向截面为平面，以凸透镜底部中心为原点建立横坐标X和纵坐标y的直角坐标；所述入射折射曲面纵截形成的入射曲线满足如下方程式:x2/a2+(y+m) 2/b2=l, a, b, m 满足如下三个不等式:不等式1:0〈m〈b,不等式2:b-m>h,不等式3:a2-a2m2/b2>R2其中:h为凸透镜所配LED光源的高度，R为凸透镜所配光源的半径；所述出射折射曲面纵截形成的出射曲线满足如下方程式:x2=-4p (y-g), p和g满足以下两不等式:不等式4:g>h,不等式5: 4pg> a2_a2m2/b2，其中，p为该抛物线焦点到准线距离的一半，g为整个凸透镜的高度。其中，p、g在满足如上不等式的情况下，可以根据透镜的所需尺寸和配光曲线进行选择。进一步地，凸透镜底部侧面有一体结构的固定环。进一步地，凸透镜为旋转对称体。进一步地，凸透镜采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料注塑而成的一体结构。进一步地，入射折射曲面为磨砂面。与现有技术相比，本技术的有益效果有以下几点:1、凸透镜为旋转对称体，而入射折射曲面为椭圆面的一部分，出射折射面为抛物面的一部分，渐变的凹凸双透镜入射、出射表面配合，使得本技术可以在实现一个透镜对多个小功率LED光源的配光，且可以适用于COB光源，具有比较强的通用性，方便产品更新换代；且在配和多颗LED光源使用时，可将多个光源集中焊接并容纳在内凹的底部位置，相对于单个光源单独配制透镜而言可以尽量的减少材料使用量，降低灯具成本。2、凸透镜为旋转对称体，而入射折射曲面为椭圆面的一部分，出射折射面为抛物面的一部分，渐变的凹凸双透镜表面配合，使得本技术相对于扩散板可以比较精确的控制配光曲线，不但可以实现采用扩散板时的均匀照明，同时降低大角度方向的眩光；且其透光率比较高，可以提高整灯的灯具效率。3、凸透镜为旋转对称体，凸透镜采用聚甲基丙烯酸甲酯材料注塑而成的一体结构，制作方便，成本低。【附图说明】图1是一般LED筒灯采用扩散板的筒灯的配光曲线；图2是本技术的侧视图；图3是本技术的正视图；图4是本技术的凸透镜的剖视图；图5是采用本技术的筒灯的配光曲线。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细的说明，但并非是对本技术结构的限定。请参阅图4，其为本技术的凸透镜的剖视图。本技术所述的凸透镜1，包括位于凸透镜I底部的内凹型入射折射曲面12和位于凸透镜I顶部的外凸型出射折射曲面11，入射折射曲面12与出射折射面11之间形成一中间厚边缘薄的凸透镜体。凸透镜I为旋转对称体，其旋转轴为Z轴，固定环13位于凸透镜I的底部侧面。入射折射曲面12为椭圆面的一部分，如图4所示，以凸透镜纵向截面为平面，以凸透镜底部中心O为原点，建立横坐标X和纵坐标y的直角坐标；入射折射曲面纵截形成的入射曲线满足如下方程式:x2/a2+(y+m)2/b2=l，其中，a, b, m满足如下三个不等式:不等式1:0〈m〈b,不等式2:b-m>h,不等式3:a2-a2m2/b2>R2。其中:h为凸透镜所配LED光源的高度，R为凸透镜所配光源的半径，其中a，b，m在满足如上不等式的情况下，可以根据透镜的所需尺寸和配光曲线进行选择。所述出射折射面11为抛物面的一部分，出射折射曲面11纵截形成的出射曲线满足如下方程式:x2=-4p (y-g),其中，P和g满足以下两不等式:不等式4:g>h,不等式5: 4pg> a2-a2m2/b2,其中，p为该抛物线焦点到准线距离的一半，g为整个凸透镜的高度。其中，p、g在满足如上不等式的情况下，可以根据透镜的所需尺寸和配光曲线进行选择。请参阅图2和图3，入射折射曲面12和出射折射曲面11为分布为其母线绕中心轴Z轴旋转而成。请参阅图5，为采用本技术后的配光曲线，对比采用扩散板配光的LED筒灯的配光(参阅图1)，可以看出，采用凹凸的非球面入射、出射曲面，其同样实现了大范围的均匀照明，同时大角度方向的光强要降低，降低了该方向的眩光，同时控制大角度方向的配光往下面照射，以提高地面的照度值，同时在保证大角度方向低眩光值的情况下，同时保证大角度方向一定的光强值，以保证垂直面的照度。本技术并不局限于上述实施方式，如果对本技术的各种改动或变形不脱离本技术的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本技术的权利要求和等同技术范围之内，则本技术的意图也包含这些改动和变形。【主权项】1.一种用于筒灯配光的凸透镜，包括入射折射曲面、出射折射曲面，其特征在于:所述入射折射曲面为内凹型，入射折射曲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于筒灯配光的凸透镜，包括入射折射曲面、出射折射曲面，其特征在于：所述入射折射曲面为内凹型，入射折射曲面为椭圆面的一部分，其位于所述凸透镜的底部；所述出射折射曲面为外凸型，出射折射面为抛物面的一部分，其位于所述凸透镜的顶部；入射折射曲面与出射折射面之间形成一中间厚边缘薄的凸透镜体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙勇，
申请(专利权)人：江门市天加力照明有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44